CN117442885A - 治疗计划系统、放疗系统及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种治疗计划系统、放疗系统以及治疗计划制定方法，其中，治疗计划系统，包括一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序被存储于存储器中，并配置为由处理器执行以下操作：获取目标体积图像；获取拉弧信息，其中，拉弧信息指示辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360；获取处方剂量信息，处方剂量信息包括不同区域的靶辐射剂量；根据目标体积图像、拉弧信息、处方剂量信息生成治疗计划。由于治疗计划的拉弧信息指示辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360，即在进行大于360度的拉弧照射的辐射递送时，辐射源连续旋转拉弧无需反向旋转，从而提高治疗效率。

Description

治疗计划系统、放疗系统及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及放射治疗技术领域，特别是涉及一种治疗计划系统、放疗系统及计算机可读存储介质。

背景技术

放射治疗是治疗肿瘤的一种常见方式，可以利用放疗设备产生的高能射线杀死肿瘤病灶。

通常，在对患者肿瘤进行放射治疗时，首先根据患者肿瘤的情况，制定放射治疗计划，然后辐射设备根据治疗计划，将期望的辐射剂量施加至患者肿瘤，实现对患者肿瘤的治疗。

拉弧照射作为一种放射治疗方式，通过使放射源绕辐射设备的等中心拉弧旋转，射线从非固定路径穿越健康组织，健康组织所受的照射剂量更加分散，使健康组织得以保护，而等中心的病灶得到最大剂量的照射。

发明内容

本申请实施例提供了一种治疗计划系统、放疗系统及计算机可读存储介质，治疗计划系统和放疗系统配合实现大于360度的拉弧照射，减少放疗时间，提高放疗效率。

第一方面，本申请实施例提供了一种治疗计划系统，包括一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中，并配置为由所述处理器执行以下操作：获取目标体积图像；获取拉弧信息，其中，所述拉弧信息指示辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360；获取处方剂量信息，所述剂量信息包括不同区域的靶辐射剂量；根据目标体积图像、拉弧信息、处方剂量信息生成治疗计划。

示例的，所述拉弧信息指示辐射源沿第一方向和第二方向拉弧，其中辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360。

示例的，辐射源沿第二方向连续拉弧的总弧长大于等于360。

示例的，所述处理器还执行以下操作：获取拉弧方式信息；其中，所述拉弧方式包括沿单方向连续拉弧或往返拉弧。

示例的，所述获取拉弧信息包括：获取拉弧的起始点信息和获取总弧长信息；或者，所述获取拉弧信息包括：获取拉弧的次数、每次拉弧的起始点信息、每次拉弧的终止点信息。

示例的，所述系统还包括显示装置，所述处理器还用于：在所述显示装置上拉弧方向和/或拉弧圈数。

第二方面，本申请提供了一种放射治疗系统，所述放射治疗系统包括可连续旋转的机架、设置在所述机架上的辐射源及控制系统，其中，所述机架带动辐射源绕患者旋转拉弧；所述控制系统用于接收治疗计划，所述治疗计划根据目标体积图像、拉弧信息、处方剂量信息生成，其中所述拉弧信息指示辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360；所述控制系统还用于按照治疗计划控制辐射源沿第一方向从起始点开始旋转拉弧，其中，第一方向旋转拉弧的总弧长大于等于360；所述控制系统用于控制辐射源向靶区发出辐射束。

示例的，所述治疗计划包括多个控制点；所述多个控制点沿第一方向的连续拉弧的总弧长总弧长大于等于360；或者，所述多个控制点包括从沿第一方向从起始点旋转拉弧到中止点，再从中止点沿第二方向旋转拉弧，其中，沿第一方向从起始点到中止点的连续拉弧的总弧长总弧长大于等于360。

示例的，所述控制系统还用于辐射源沿第二方向连续拉弧的总弧长大于等于360。

示例的，所述放射治疗系统还包括多叶光栅，用于对辐射源发出的射束进行束形；所述多叶光栅包括相对设置的两个叶片组，每个所述叶片组包括多个可独立运动的叶片；

所述处理器还被配置为：在所述辐射源向所述患者递送辐射的同时，控制所述多叶光栅的叶片连续运动。

示例的，所述放射治疗系统还包括多叶光栅，用于对辐射源发出的射束进行束形；所述多叶光栅包括相对设置的两个叶片组，每个所述叶片组包括多个可独立运动的叶片；所述处理器还被配置为：在所述辐射源连续旋转拉弧期间，控制所述叶片运动到叶片行程的任意位置。

第三方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行以下操作：获取目标体积图像；获取拉弧信息，其中，所述拉弧信息指示辐射源沿单方向连续拉弧的总弧长大于等于360；获取处方剂量信息，所述剂量信息包括不同区域的靶辐射剂量；根据目标体积图像、拉弧信息、拉弧方式信息、处方剂量信息生成治疗计划。

本申请涉及一种治疗计划系统、放疗系统以及治疗计划制定方法，其中，治疗计划系统，包括一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序被存储于存储器中，并配置为由处理器执行以下操作：获取目标体积图像；获取拉弧信息，其中，所述拉弧信息指示辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360；获取处方剂量信息，所述剂量信息包括不同区域的靶辐射剂量；根据目标体积图像、拉弧信息、处方剂量信息生成治疗计划。治疗计划的拉弧信息指示辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360，即在进行大于360度的拉弧照射的辐射递送时，辐射源连续旋转拉弧无需反向旋转，从而提高治疗效率。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例的一种放射治疗系统的示意图；

图2是本申请实施例的一种治疗计划的制定的流程示意图；

图3是本申请实施例的一种拉弧信息示意图；

图4(a)和图4(b)是本申请实施例的另一种拉弧信息的示意图；

图5(a)和图5(b)是本申请实施例的另一种拉弧信息的示意图；

图6是本申请实施例的一种治疗计划的制定的流程示意图。

附图标记说明：

放射治疗系统100、辐射递送装置110、射源111、旋转机架112、治疗床113、辐射射束114、成像源115、探测器116、主控制系统120、从控制系统130、治疗计划系统140、存储器150。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

需要说明的是，本申请实施例方法由于是在计算机设备中执行，各计算机设备的处理对象均以数据或信息的形式存在，例如时间，实质为时间信息，可以理解的是，后续实施例中若提及尺寸、数量、位置等，均为对应的数据存在，以便计算机设备进行处理，具体此处不作赘述。

本申请涉及放疗技术，用于放疗的辐射束可以包括粒子束(例如，中子束、质子束、电子束等)、光子束(例如，X射线、γ射线)等，或其组合。本申请提供一种治疗计划系统、放疗系统及计算机可读存储介质，治疗计划系统和放疗系统配合，实现大于360度的拉弧照射，减少放疗时间，提高放疗效率。

图1示例性地示出根据本申请的一些实施例所示的放射治疗系统100，放射治疗系统100包括：辐射递送装置110、主控制系统120、从控制系统130、治疗计划系统(TreatmengPlaning System，TPS)140、存储器150。在一些实施例中，辐射递送装置110、主控制系统120、从控制系统130、治疗计划系统140、存储器150可以经由无线连接(例如：网络连接)、有线连接或其组合彼此连接和/或通信。

在一些实施例中，辐射递送装置110可以是递送辐射治疗的装置。辐射递送装置110可以包括辐射源111、旋转机架112、治疗床113。

辐射源111能够生成或发射辐射射束114。辐射源111可包括线性加速器、装载有放射性同位素源(例如：钴60放射源)的治疗头。辐射源111的数量可以是一个，也可以是多个，例如两个。

旋转机架112用于支撑辐射源111，且能够带动辐射源111绕旋转轴线旋转，旋转轴线和辐射射束114的中心轴线相交于等中心点。本申请实施例提供的辐射设备，机架可以实现沿单方向360度连续旋转。例如机架可以通过滑环实现控制和/或供电的连接，从而机架可以实现沿顺时针方向或沿逆时针方向360度连续旋转。

治疗床113用于承载患者P，治疗床113能够在三个正交方向(在图1中示为X、Y和Z方向)中的一个或多个方向上平移。在一些实施例中，治疗床113还可以绕X、Y和Z三个轴中的任意一个或多个旋转。

辐射源111相对于患者的位置、辐射射束114相对于患者的取向，可以通过控制旋转机架112和/或治疗床113的运动来实现。

在一些实施例中，辐射递送装置110还可以包括图像引导装置(包括成像源115和探测器116)，图像引导装置被配置为用于提供用于确定患者的至少一部分(例如：感兴趣区域)的医学图像。在一些实施例中，图像引导装置可以为例如CT设备、锥形束CT设备、PET设备、体积CT设备、MRI设备等，或其组合。

在一些实施例中，主控制系统120可以用于产生针对放射治疗系统100的一个或一个以上组件(例如：从控制系统130、治疗计划系统140、存储器150)的控制指令。例如：主控制系统120可以向从控制系统130发送指令，以控制辐射递送装置110启动图像引导或治疗过程。又如：主控制系统120可以向治疗计划系统140发送指令并获取治疗计划。在一些实施例中，指令可以由用户(例如：医生)经由主控制系统120的用户界面输入。

在一些实施例中，从控制系统130可以用于响应于主控制系统120产生的控制指令，控制辐射递送装置110执行相应的动作。例如：从控制系统130可以根据主控制系统120下发的摆位指令，控制辐射递送装置110的治疗床113的运动，以完成摆位。又如：从控制系统130可以根据主控制系统120下发的辐射递送指令，控制辐射递送装置110的旋转机架112的运动，以实现辐射递送。再如：从控制系统130可以根据主控制系统120下发的图像引导指令，控制辐射递送装置110的图像引导装置对患者执行图像引导，并生成患者的医学图像。

在一些实施例中，治疗计划系统140被配置为根据患者的计划图像(计划图像是患者在治疗前利用成像装置获取的图像)和/或基于图像引导装置获取的图像中表示的对象(例如：肿瘤)的至少一部分来确定治疗计划。

在一些实施例中，主控制系统120和治疗计划系统140均可以为具有图形用户界面(Graphical User Interface，GUI)的计算机设备，该计算机设备包括：一个或多个处理器、存储器以及一个或多个应用程序。例如：治疗计划系统140中的一个或多个应用程序被存储于存储器中，并配置为由处理器执行以实现本申请中描述的治疗计划生成方法。在一些实施例中，治疗计划系统140的图形用户界面用于与用户之间产生交互，以进行治疗计划的制定。

在一些实施例中，主控制系统120和治疗计划系统140可以是独立的服务器，也可以是服务器组成的服务器网络或服务器集群，例如，本申请实施例中所描述的计算机设备，其包括但不限于计算机、网络主机、单个网络服务器、多个网络服务器集或多个服务器构成的云服务器。其中，云服务器由基于云计算(Cloud Computing)的大量计算机或网络服务器构成。

在一些实施例中，主控制系统120和治疗计划系统140可以是一个通用计算机设备或者是一个专用计算机设备。在具体实现中计算机设备可以是台式机、便携式电脑、网络服务器、掌上电脑(Personal Digital Assistant，PDA)、移动手机、平板电脑、无线终端设备、通信设备、嵌入式设备等，本实施例不限定计算机设备的类型。

在一些实施例中，从控制系统130可以为计算机设备，该计算机设备可以包括处理器、存储设备、输入/输出(I/O)和通信端口，处理器310可以包括微控制器、微处理器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、物理处理器(PPU)、单片机、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、先进精简指令集系统(ARM)、可编程逻辑设备(PLD)、能够执行至少一个功能的任何电路或处理器等，或其任何组合。

本实施例提供的辐射设备100，在执行放射治疗时，由主控制系统120从治疗计划系统130处获取用于患者肿瘤治疗的治疗计划，并向从控制系统130下发获取到的治疗计划及控制指令，从控制系统130根据治疗计划信息及控制指令，控制辐射递送装置110向患者肿瘤递送放射治疗。

在一些实施例中，辐射设备100还可以包括一个或多个可处理数据的其他计算机设备。例如：肿瘤信息管理系统(Oncology Information System，OIS)，肿瘤信息管理系统被配置为对患者的治疗计划进行排程，并存储治疗数据(例如：患者的图像数据、治疗计划数据、辐射递送信息等)。

存储器150可以存储数据、指令和/或任何其他信息。在一些实施例中，存储器150可以存储从治疗计划系统140获得的数据。在一些实施例中，存储器150可以存储主控制系统120用来执行本申请中描述的示例性方法的数据和/或指令。在一些实施例中，存储器150可以包括大容量存储器、可移动存储器、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)等或其任意组合。示例性大容量存储器可以包括磁盘、光盘、固态驱动器等。示例性可移动存储器可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、内存卡、压缩盘、磁带等。示例性易失性读写存储器可以包括随机存取内存(RAM)。示例性RAM可包括动态随机存取内存(DRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取内存(DDR SDRAM)、静态随机存取内存(SRAM)、晶闸管随机存取内存(T-RAM)和零电容随机存取内存(Z-RAM)等。示例性ROM可以包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM(CD-ROM)和数字多功能盘ROM等。在一些实施例中，存储器150可以在云平台上实现。仅作为示例，云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等或其任意组合。

在一些实施例中，存储器150可以连接到网络以与辐射设备100的一个或一个以上其他组件(例如，主控制系统120、治疗计划系统140、肿瘤信息管理系统)通信。辐射设备100的一个或多个组件可以经由网络访问存储在存储器150中的数据或指令。在一些实施例中，存储器150可以直接连接到辐射设备100的一个或以上其他组件或与之通信(例如，主控制系统120、治疗计划系统140、肿瘤信息管理系统)。在一些实施例中，存储器150可以是主控制系统120、治疗计划系统140、肿瘤信息管理系统的一部分。

需要说明的是，图1所示的辐射设备的场景示意图仅仅是一个示例，本申请实施例描述的辐射设备以及场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着辐射设备的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

本申请提供了一种治疗计划系统，包括一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序被存储于存储器中，并配置为由处理器执行以下操作，如图2所示，包括：

S101：获取目标体积图像。示例的，目标体积图像可以是包括肿瘤或病灶的图像，或者，进一步目标体积图像还包括肿瘤或病灶以及周围组织的图像。示例的，目标体积图像一般为三维图像，包括CT、MR或PET等，可以是将目标的体系图像导入治疗设备的治疗计划系统。其中，治疗计划系统还可以对不同图像进行融合与配准，目的是为了借助不同图像形式的特性来精确定位患者解刨结构、确定肿瘤的边界、肿瘤形态、分布特性和健康组织的位置与形状，为精确确定治疗靶区、精准治疗方案和避让敏感器官提供依据。

S102：获取拉弧信息，其中，拉弧信息指示辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360。示例的，本申请实施例中，第一方向可以是顺时针方向或者逆时针方向。

示例的，拉弧信息指示辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360，可以是辐射源沿第一方向从起始点到终止点连续拉弧的总弧长大于等于360。也可是辐射源沿第一方向和第二方向拉弧，其中辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360。示例的，辐射源从沿第一方向从起始点旋转拉弧到中止点，再从中止点沿第二方向旋转拉弧，其中，沿第一方向从起始点到中止点的连续拉弧的总弧长大于等于360。也可是辐射源沿第一方向和第二方向拉弧，其中辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360，辐射源沿第二方向连续拉弧的总弧长大于等于360。示例的，辐射源沿第一方向从起始点旋转拉弧到中止点，再从中止点沿第二方向旋转拉弧，其中，沿第一方向从起始点到中止点拉弧的总弧长大于等于360，辐射源再从中止点沿第二方向旋转拉弧的总弧长大于等于360。

实施例一，下面以辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长即沿顺时针方向或逆时针方向从起始点旋转直接停止的终止点的总弧长大于等于360为例进行示例说明。需要说明的，现有放射治疗系统由于旋转机架上耦接有大体积的电力传输线缆，一般采用拖链进行传输，根据拖链的长度不同，机架旋转的角度不同，而采用拖链进行传输，无法实现360度以上的连续旋转。本发明实施例提供的放射治疗系统，机架例如可以通过滑环实现控制和/或供电的连接，从而机架可以实现沿顺时针方向或沿逆时针方向360度连续旋转，因此本发明实施例中辐射源从起始点到终止点沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360，从而可以提供减少治疗时间，治疗效率。

示例的，拉弧信息可以是包括多个不同的参数。多个不同参数可以直接指示辐射源从起始点到终止点沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360，也可以是通过计算得到辐射源从起始点到终止点沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360。

示例的，步骤S102获取拉弧信息包括：获取拉弧的起始点信息；获取总弧长信息，其中总弧长大于等于360。示例的，本申请提供的治疗计划系统，用户可以根据需要输入相应的起始点或总弧长信息，治疗计划系统获取用户输入的拉弧信息。如图3所示，以顺时针拉弧方向为例，起止点为12点方向，总弧长为1000，则治疗计划系统根据起始点M和总弧长，计算得到终止点N点的位置，并可以在显示装置上显示。即目标拉弧信息指示从起止点开始完成2.78圈的拉弧，即辐射设备从起始点M开始完成2圈完整旋转拉弧和0.78圈旋转拉弧，在终止点N处停止。示例的，起始点也可以是1点钟方向或3点方向，具体本申请不做限定。图3仅以起始点M为12点为例进行示例说明。

示例的，步骤S102获取拉弧信息包括：获取拉弧的次数、每次拉弧的起始点信息、每次拉弧的终止点信息。示例的，本申请提供的治疗计划系统，用户可以根据需要输入拉弧的次数、每次拉弧的起始点信息、每次拉弧的终止点，治疗计划系统获取用户输入的拉弧信息。示例的，如图4(a)所示，拉弧方向为顺时针方向，拉弧次数为1(即第一次拉弧)，起始点为M点，终止点为N点(八分之七圈)，拉弧圈数为2，即完成的2圈完整的拉弧和八分之七圈拉弧，总弧长为935。如图4(b)所示，拉弧方向为逆时针方向，拉弧次数为2(即第二次拉弧)，起始点为M点，终止点为N点(八分之一圈)，拉弧圈数为1，即完成的1圈完整的拉弧和八分之一圈拉弧，总弧长为450。或者，如图5(a)和5(b)所示，拉弧方向为顺时针方向，拉弧次数为1(即第一次拉弧)，起始点为M点，终止点为N点(八分之七圈)，拉弧圈数为2，即完成的2圈完整的拉弧和八分之七圈拉弧，总弧长为935。如图5(b)所示，拉弧方向为逆时针方向，拉弧次数为2(即第二次拉弧)，起始点为M点，终止点为N点(八分之一圈)，拉弧圈数为0，即完成的0八分之一圈拉弧，总弧长为45。

示例的，起始点、终止点和拉弧次数用户可以根据需要设置，拉弧圈数和拉弧次数也可以根据需要设置，本申请对此不作限定。例如起始点也可以是3点钟方向，终止点也可以是6点钟方向，拉弧次数可以是3次。本申请对起始点、终止点、拉弧圈数和拉弧次数不做限定。

示例的，本申请提供的治疗计划系统，还包括显示装置，处理器还用于：在显示装置上单方向拉弧的方向和/或拉弧圈数。示例的，如图3-图5(b)所示，拉弧方向可以是用箭头显示，当然也可以是其他方式显示如用文字显示或动态图显示等。显示装置还可以显示拉弧圈数，如图3中，拉弧圈数显示为2圈。本申请对拉弧方向的显示和拉弧圈数的显示方式不做限定，仅以以上示例为例进行示例说明。

实施例二，下面以辐射源沿第一方向和第二方向拉弧，其中辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长长大于等于360为例进行示例说明。

示例的，本申请实施例提供的治疗计划系统，如图6所示，处理器还用于执行步骤S105：获取拉弧方式信息。需要说明的是，步骤S105和其他步骤之间没有必须的先后顺序，例如可以先获取拉弧方式信息，也可以是先获取拉弧信息。本申请对此不作限定，仅以图6所示为例进行示例说明。其中，拉弧方式包括沿单方向连续拉弧或往返拉弧。示例的，沿单方向连续拉弧，可以是沿顺时针或逆时针方向连续多圈旋转拉弧。往返拉弧可以是沿顺时针方向旋转一定角度后在沿逆时针方向旋转。本申请实施例提供的放射治疗系统，可以实现多圈连续旋转，则沿单方向连续拉弧可以是辐射源从起始点到终止点沿第一方向连续拉弧的总弧长长大于等于360。或者，辐射源从起始点到中止点沿第一方向连续拉弧的总弧长长大于等于360，再或者，辐射源从中止点沿第二方向连续拉弧的总弧长长大于等于360。本申请对此不做限定。

示例的，以第一方向为顺时针方向，第二方向为逆时针方向为例。示例的，如图5(a)所示，拉弧方向为顺时针方向，拉弧次数为1(即第一次拉弧)，起始点为M点，终止点为N点(八分之七圈)，拉弧圈数为2，即完成的2圈完整的拉弧和八分之七圈拉弧，总弧长为935。如图5(b)所示，拉弧方向为逆时针方向，拉弧次数为2(即第二次拉弧)，起始点为M点，终止点为N点(八分之一圈)，拉弧圈数为0，即完成的0八分之一圈拉弧，总弧长为45。

实施例三，以辐射源沿第一方向和第二方向拉弧，其中辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于预设弧度的弧长，且沿第二方向连续拉弧的总弧长大于预设弧度的弧长为例进行示例说明。示例的，如图4(a)所示，拉弧方向为顺时针方向，拉弧次数为1(即第一次拉弧)，起始点为M点，终止点为N点(八分之七圈)，拉弧圈数为2，即完成的2圈完整的拉弧和八分之七圈拉弧，总弧长为935。如图4(b)所示，拉弧方向为逆时针方向，拉弧次数为2(即第二次拉弧)，起始点为M点，终止点为N点(八分之一圈)，拉弧圈数为1，即完成的1圈完整的拉弧和八分之一圈拉弧，总弧长为450。

对于获取拉弧信息，如何实施拉弧，本申请仅以以上为例进行示例，实际中可以有多种不同实施方式，本申请对此不作限定。

S103：获取处方剂量信息，剂量信息包括不同区域的靶辐射剂量。示例的，处方剂量包括：处方剂量值，处方剂量值为治疗靶区中肿瘤治疗区域接收的剂量的大小。示例的，根据癌症细胞类型和位置，处方剂量大小不同，一般根据肿瘤的具体特性，确定对应的剂量的大小。一般的，处方剂量的大小可以由主治医师输入，当然也可以是根据预先存储的模板，根据肿瘤的各项参数值，选择治疗靶区的处方剂量大小。

S104：根据目标体积图像、拉弧信息、处方剂量信息生成治疗计划。

治疗计划系统根据获取的目标体积图像、拉弧信息、处方剂量信息可生成治疗计划。放射治疗系统(设备)接收治疗计划并按照治疗计划执行，以实现放射治疗的目的。

本申请实施例提供的一种治疗计划系统，包括一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个应用程序，其中一个或多个应用程序被存储于存储器中，并配置为由处理器执行以下操作：获取目标体积图像；获取拉弧信息，其中，拉弧信息指示辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360；获取处方剂量信息，剂量信息包括不同区域的靶辐射剂量；根据目标体积图像、拉弧信息、处方剂量信息生成治疗计划。治疗计划的拉弧信息指示沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360，即在进行大于360度的拉弧照射的辐射递送时，辐射源连续旋转拉弧无需反向旋转，从而提高治疗效率。

本发明实施例提供的一种放射治疗系统，包括可连续旋转的机架、设置在机架上的辐射源及控制系统，其中，机架带动辐射源绕患者旋转拉弧；控制系统用于接收治疗计划，治疗计划根据目标体积图像、拉弧信息、处方剂量信息生成，其中拉弧信息指示辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360；治疗计划包括多个控制点，控制系统还用于按照治疗计划控制辐射源沿第一方向从起始点开始旋转拉弧，其中，第一方向旋转拉弧的总弧大于等于360。

示例的，如图1所示的放射治疗系统100，放射治疗系统100包括：辐射递送装置110、主控制系统120、从控制系统130、治疗计划系统(Treatmeng Planing System，TPS)140、存储器150。在一些实施例中，辐射递送装置110、主控制系统120、从控制系统130、治疗计划系统140、存储器150可以经由无线连接(例如：网络连接)、有线连接或其组合彼此连接和/或通信。

本申请实施例提供的放射治疗系统，控制系统包括主控制系统和从控制系统。示例的，主控制系统120为上位机，可以向从控制系统130即下位机发送指令，以控制辐射递送装置110治疗。又如：主控制系统120可以向治疗计划系统140发送指令并获取治疗计划。

放射治疗系统获取治疗计划，并按照治疗计划控制放射治疗系统各组成部件运动，以完成治疗计划的要求。示例的，治疗计划指示辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360，可以是治疗计划包括多个控制点，控制系统还用于控制辐射源从起始点开始沿单方向旋转直到终止点，即辐射源从起始点到终止点沿单方向连续拉弧，其总弧长大于等于360。即在进行大于360度的拉弧照射的辐射递送时，辐射源连续旋转拉弧无需反向旋转，从而提高治疗效率。也可以是治疗计划包括多个控制点，控制系统还用于控制辐射源沿第一方向从第一起始点到第一中止点连续拉弧的总弧长大于等于360。其中，辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360，可以是辐射源从起始点开始到中止点的连续拉弧的总弧长大于等于360。也可以是控制系统还用于辐射源沿第二方向连续拉弧的总弧长大于等于360，治疗计划的多个控制点中，沿第一方向从第一起始点到第一中止点连续拉弧的总弧长大于等于360，沿第二方向从第二起始点到第二中止点连续拉弧的总弧长大于等于360。其中，第二中止点可以是终止点，或者拉弧次数大于2次以上时，每次拉弧的总弧长大于等于360或部分拉弧的总弧长大于等于360。本申请对此不作限定，仅以说明书及附图的示例为例进行说明。

示例的，本申请提供的一种放射治疗系统，处理器还被配置为：在辐射源连续旋转拉弧期间，控制辐射源向患者递送辐射。

示例性地，控制系统可以根据治疗计划的要求，在辐射源绕患者的纵向连续旋转运动期间，控制辐射源向患者递送辐射。在一些实施例中，当治疗计划规定的辐射源的照射范围包括多个照射弧段时，控制系统可以控制辐射源在需要辐射源照射的弧段向患者发射治疗射线，进行辐射递送；在不需要辐射源照射的弧段，控制辐射源停止照射。在一些实施例中，当治疗计划规定的辐射源的照射范围是连续的整圈(例如：1圈、2圈、N圈)时，控制系统可以控制辐射源在绕患者的纵向连续旋转的同时，向患者发射辐射射线，进行辐射递送。

在一些实施例中，本申请实施例提供的放射治疗系统的放射治疗设备还包括多叶光栅，，还包括多叶光栅。示例的，多叶光栅用于对辐射源发出的治疗射线进行束形，本申请实施例中，控制系统还被配置为：在辐射源向患者递送辐射的同时，控制多叶光栅叶片连续运动。

其中，多叶光栅包括相对设置的两个叶片组，每个叶片组包括沿叶片宽度方向排列的多个叶片，多个叶片中的每一个叶片均能够沿叶片长度方向独立运动。通过多个叶片中的叶片的独立运动，围合形成与肿瘤形状相适应的孔径。由于多叶光栅的叶片使用对治疗射线具有屏蔽作用的材料(例如：铅、钨等)制成，因此，多叶光栅可以屏蔽孔径外的治疗射线，使用穿过孔径的治疗射线向肿瘤区域递送辐射，以此实现对治疗射线的束形。

为了使肿瘤区域获得更高的辐射剂量，同时使周围正常组织接收最小的辐射剂量，本申请实施例提供的处理器还被配置为：在辐射源向患者递送辐射的同时，控制多叶光栅的叶片连续运动，即：在多圈连续旋转拉弧的同时，辐射源出束，多叶光栅的叶片连续运动，从而实现连续多圈VMAT(Volumetric-modulate arc therapy，容积旋转调强)。

示例的，放射治疗系统的放射治疗设备还包括多叶光栅，多叶光栅用于对辐射源发出的射束进行束形；多叶光栅包括相对设置的两个叶片组，每个叶片组包括多个可独立运动的叶片。处理器还被配置为：在辐射源连续旋转拉弧期间，控制所述叶片运动到叶片行程的任意位置。示例的，多叶光栅的叶片运动的最大行程为24cm，本申请中叶片可以在最大行程范围内的任意位置停止(如10、15、18、20等具体根据适形和调强的需要控制叶片停止)，从而通过叶片遮挡射线，以进行调强。示例的，多叶光栅的最大行程也可以是15或28等，本申请对多叶光栅的行程不做具体限定，仅以上述为例进行示例说明。示例的，一方面多圈连续拉弧，同时辐射源发出辐射射线，同时多叶光栅叶片运动以进行适形和调强，从而实现多圈旋转容积调强。

为了使肿瘤区域获得更高的辐射剂量，同时使周围正常组织接收最小的辐射剂量，本申请实施例提供的控制系统还被配置为：在辐射源向患者递送辐射的同时，控制多叶光栅的叶片连续运动，即：辐射源出束的同时，多叶光栅的叶片也在连续运动。

在一些示例中，本申请实施例提供的控制系统还被配置为：在辐射源向患者递送辐射期间，控制治疗床保持静止。即：在辐射源出束时，处理器控制治疗床保持静止，不发生运动。

在一些示例中，本申请实施例提供的控制系统还被配置为：在辐射源向患者递送辐射期间，控制治疗床沿患者的纵向方向运动。具体地，在辐射源出束时，控制系统控制治疗床沿患者的纵向方向(Y向)匀速或非匀速地单向运动或往复运动。

在一些实施例中，本申请实施例提供的放射治疗系统的放射治疗设备还包括成像装置，成像装置用于采集患者的图像，本申请实施例提供的控制系统还被配置为：在辐射源绕患者的纵向连续旋转运动期间，控制成像装置采集患者的图像。

其中，如图1所示，成像装置包括相对设置的成像源115和探测器116，成像源115发出的成像射线穿过患者的肿瘤部位后被探测器116接收，用于生成患者肿瘤部位的图像。在一些实施例中，控制系统在辐射源绕患者的纵向连续旋转运动期间，控制成像装置采集患者的图像，成像装置在进行患者图像采集时，辐射源可以处于出束状态，也可以处于停止出束状态，即：患者图像采集可以与辐射源出束同时进行，也可以交替进行。

在一些实施例中，本申请实施例的放射治疗系统的放射治疗设备还包括滑环，用于实现辐射源的无限制连续旋转。滑环包括定子和转子，定子与转子之间通过导电回路连通，通过定子与转子之间的相对转动，实现辐射源的动力、信号等传输。示例地，滑环的定子引出导线与动力源/信号源连接，转子引出导线与辐射源连接，通过辐射源的旋转运动，使定子与转子之间产生旋转接触，向辐射源提供动力/信号。

示例的，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器进行加载，以执行以下操作：获取目标体积图像；获取拉弧信息，其中，拉弧信息指示辐射源沿单方向连续拉弧的总弧长大于等于360；获取处方剂量信息，剂量信息包括不同区域的靶辐射剂量；根据目标体积图像、拉弧信息、处方剂量信息生成治疗计划。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种治疗计划系统，其特征在于，包括一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中，并配置为由所述处理器执行以下操作：

获取目标体积图像；

获取拉弧信息，其中，所述拉弧信息指示辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360；

获取处方剂量信息，所述剂量信息包括不同区域的靶辐射剂量；

根据目标体积图像、拉弧信息、处方剂量信息生成治疗计划。

2.根据权利要求1所述的治疗计划系统，其特征在于，所述拉弧信息指示辐射源沿第一方向和第二方向拉弧，其中辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360。

3.根据权利要求2所述的治疗计划系统，其特征在于，辐射源沿第二方向连续拉弧的总弧长大于等于360。

4.根据权利要求1所述的治疗计划系统，其特征在于，还包括：

获取拉弧方式信息；其中，所述拉弧方式包括沿单方向连续拉弧或往返拉弧。

5.根据权利要求1所述的治疗计划系统，其特征在于，

所述获取拉弧信息包括：获取拉弧的起始点信息和获取总弧长信息；或者，

所述获取拉弧信息包括：

获取拉弧的次数、每次拉弧的起始点信息、每次拉弧的终止点信息。

6.根据权利要求1所述的治疗计划系统，其特征在于，所述系统还包括显示装置，所述处理器还用于：

在所述显示装置上拉弧方向和/或拉弧圈数。

7.一种放射治疗系统，其特征在于，所述放射治疗系统包括可连续旋转的机架、设置在所述机架上的辐射源及控制系统，其中，所述机架带动辐射源绕患者旋转拉弧；

所述控制系统用于接收治疗计划，所述治疗计划根据目标体积图像、拉弧信息、处方剂量信息生成，其中所述拉弧信息指示辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360；

所述控制系统还用于按照治疗计划控制辐射源沿第一方向从第一起始点开始旋转拉弧的总弧长大于等于360；

所述控制系统用于控制辐射源向靶区发出辐射束。

8.根据权利要求7所述的放射治疗系统，其特征在于，所述治疗计划包括多个控制点；

所述多个控制点沿第一方向从第一起始点到第一中止点连续拉弧的总弧长大于等于360；或者，

所述多个控制点中，沿第一方向从起始点到终止点连续拉弧的总弧长大于等于360。

9.根据权利要求8所述的放射治疗系统，其特征在于，所述控制系统还用于辐射源沿第二方向连续拉弧的总弧长大于等于360；

所述治疗计划的多个控制点中，沿第一方向从第一起始点到第一中止点连续拉弧的总弧长大于等于360，沿第二方向从第二起始点到第二中止点连续拉弧的总弧长大于等于360。

10.根据权利要求7所述的放射治疗系统，其特征在于，所述放射治疗系统还包括多叶光栅，用于对辐射源发出的射束进行束形；所述多叶光栅包括相对设置的两个叶片组，每个所述叶片组包括多个可独立运动的叶片；

所述处理器还被配置为：在所述辐射源向所述患者递送辐射的同时，控制所述多叶光栅的叶片连续运动。

11.根据权利要求7所述的放射治疗系统，其特征在于，所述放射治疗系统还包括多叶光栅，用于对辐射源发出的射束进行束形；所述多叶光栅包括相对设置的两个叶片组，每个所述叶片组包括多个可独立运动的叶片；

所述处理器还被配置为：

在所述辐射源连续旋转拉弧期间，控制所述叶片运动到叶片行程的任意位置。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进行加载，以执行以下操作：

获取目标体积图像；

获取拉弧信息，其中，所述拉弧信息指示辐射源沿第一方向连续拉弧的总弧长大于等于360；

获取处方剂量信息，所述剂量信息包括不同区域的靶辐射剂量；

根据目标体积图像、目标拉弧信息、拉弧方式信息、处方剂量信息生成治疗计划。